ISO-Abbild von einer CD/DVD erstellen

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/*
 * IsoFromMedia - Erstellung von einem ISO-Image anhand eines CD/DVD Mediums
 * ----------------------------------------------------------------
 * Copyright © 2009 Konstantin Gross
 * http://www.texturenland.de
 * http://blog.texturenland.de
*/

using System;
using System.ComponentModel;
using System.Diagnostics;
using System.IO;
using System.Runtime.InteropServices;
using Microsoft.Win32.SafeHandles;

namespace TL.IsoImage
{
    /// <summary>
    /// Ermöglicht ISO-Images von Medien (CD/DVD) anzulegen
    /// </summary>
    public class IsoFromMedia
    {
        #region Variablen
        /// <summary>
        /// BackgroundWorker für das erstellen der ISO-Datei
        /// </summary>
        BackgroundWorker bgCreator;
        
        /// <summary>
        /// Lesender FileStream
        /// </summary>
        FileStream streamReader;

        /// <summary>
        /// Schreibender FileStream
        /// </summary>
        FileStream streamWriter;
        #endregion

        #region Konstanten
        /// <summary>
        /// 128 KB Blockgröße
        /// </summary>
        const int BUFFER = 0x20000;

        /// <summary>
        /// Maximal 4 GB Größe pro Datei auf FAT32-System
        /// </summary>
        const long LIMIT = 4294967296;
        #endregion

        #region Events
        /// <summary>
        /// Wird ausgelöst, wenn ein Fortschritt stattfindet
        /// </summary>
        public event IsoEventHandler OnProgress;

        /// <summary>
        /// Wird ausgelöst, wenn eine Meldung beim erstellen auftaucht
        /// </summary>
        public event IsoEventHandler OnMessage;

        /// <summary>
        /// Wird ausgelöst, wenn die Erstellung fertig ist
        /// </summary>
        public event IsoEventHandler OnFinish;
        #endregion

        #region Eigenschaften
        /// <summary>
        /// Pfad zu der ISO-Datei
        /// </summary>
        string PathToIso { get; set; }

        /// <summary>
        /// Größe des Mediums
        /// </summary>
        public long MediumSize { get; set; }

        /// <summary>
        /// Handle vom Medium
        /// </summary>
        SafeFileHandle Handle { get; set; }
        #endregion

        #region Konstruktor
        /// <summary>
        /// Konstruktor
        /// </summary>
        public IsoFromMedia()
        {
            bgCreator = new BackgroundWorker();
            bgCreator.WorkerSupportsCancellation = true;
            bgCreator.DoWork += new DoWorkEventHandler(bgCreator_DoWork);
            bgCreator.RunWorkerCompleted += new RunWorkerCompletedEventHandler(bgCreator_RunWorkerCompleted);
        }
        #endregion

        #region Methoden
        /// <summary>
        /// Startet den Thread mit dem erstellen der ISO-Datei
        /// </summary>
        void bgCreator_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
        {
            Stopwatch stopWatch = new Stopwatch();
            stopWatch.Start();

            try
            {
                streamReader = new FileStream(Handle, FileAccess.Read, BUFFER);
                streamWriter = new FileStream(PathToIso, FileMode.Create, FileAccess.Write, FileShare.None, BUFFER);

                byte[] buffer = new byte[BUFFER];

                //Lese Buffer-Blöcke von der Quelle und schreibe diese in die ISO-Datei
                do
                {
                    if (bgCreator.CancellationPending)
                    {
                        e.Cancel = true;
                        Stop();
                        break;
                    }

                    streamReader.Read(buffer, 0, BUFFER);
                    streamWriter.Write(buffer, 0, BUFFER);

                    if (OnProgress != null)
                    {
                        //Fortschritt in Prozent
                        int percent = Convert.ToInt32((streamWriter.Length * 100) / MediumSize);

                        EventIsoArgs eArgs = new EventIsoArgs(streamWriter.Position, percent);

                        OnProgress(eArgs);
                    }
                } while (streamReader.Position == streamWriter.Position);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                if (OnMessage != null)
                {
                    EventIsoArgs eArgs = new EventIsoArgs("Fehler beim erstellen des Images: " + ex.Message);
                    OnMessage(eArgs);
                }
            }
            finally
            {
                if (OnFinish != null)
                {
                    EventIsoArgs eArgs = new EventIsoArgs(stopWatch.Elapsed);
                    OnFinish(eArgs);
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// Wenn die Erstellung abgeschlossen ist
        /// </summary>
        void bgCreator_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
        {
            CloseAll();
        }

        /// <summary>
        /// Erstellt ein ISO-Image von einem Medium (CD/DVD)
        /// </summary>
        /// <param name="source">CD/DVD</param>
        /// <param name="destination">Pfad, wohin die ISO-Datei abgelegt werden soll</param>
        /// <returns>
        /// Running = Erstellung läuft
        /// InvalidHandle = Ungültiger Handle
        /// NoDevice = Die Quelle ist kein Medium (CD/DVD)
        /// NotEnoughMemory = Nicht genügend Speicherplatz vorhanden
        /// LimitExceeded = Ziel überschreitet FAT32 Größe von 4 GB (4096 MB)
        /// NotReady = Das Gerät ist nicht bereit
        /// </returns>
        public Status CreateIsoFromMedia(string source, string destination)
        {
            //Ist das Gerät bereit?
            if (!new DriveInfo(source).IsReady)
                return Status.NotReady;

            //Quelle CD/DVD
            if (new DriveInfo(source).DriveType != DriveType.CDRom)
                return Status.NoDevice;

            //Mediumgröße ermitteln
            MediumSize = GetMediumLength(source);

            //Überprüfe Speicherplatz
            long diskSize = new DriveInfo(Path.GetPathRoot(destination)).AvailableFreeSpace;

            if (diskSize <= MediumSize)
                return Status.NotEnoughMemory;

            //Überprüfe Kapazität von > 4096 MB (NTFS)
            if (!CheckNTFS(destination) && MediumSize >= LIMIT)
                return Status.LimitExceeded;

            //Erstelle Handle
            Handle = Win32.CreateFile(source);

            if (!string.IsNullOrEmpty(destination))
                PathToIso = destination;

            //Wenn ungültiger Handle oder geschlossener Handle
            if (Handle.IsInvalid || Handle.IsClosed)
                return Status.InvalidHandle;

            //Erstelle Thread zum erstellen der ISO-Datei
            bgCreator.RunWorkerAsync();

            return Status.Running;            
        }

        /// <summary>
        /// Beendet die Erstellung des Images und löscht zugleich das Image
        /// </summary>
        public void Stop()
        {
            CloseAll();

            if (File.Exists(PathToIso))
                File.Delete(PathToIso);

            if (OnMessage != null)
            {
                EventIsoArgs e = new EventIsoArgs(@"Erstellung des Images abgebrochen");
                OnMessage(e);
            }
        }

        /// <summary>
        /// Schließt alle Streams und Handles und gibt Ressourcen frei
        /// </summary>
        private void CloseAll()
        {
            if (bgCreator != null)
            {
                bgCreator.CancelAsync();
                bgCreator.Dispose();
            }

            if (streamReader != null)
            {
                streamReader.Close();
                streamReader.Dispose();
            }

            if (streamWriter != null)
            {
                streamWriter.Close();
                streamWriter.Dispose();
            }

            if (Handle != null)
            {
                Handle.Close();
                Handle.Dispose();
            }            
        }

        /// <summary>
        /// Größe des Mediums (CD/DVD)
        /// </summary>
        /// <param name="drive">Quell-Laufwerk.</param>
        /// <returns>Größe in Bytes</returns>
        private long GetMediumLength(string drive)
        {
            return new DriveInfo(drive).TotalSize;
        }

        /// <summary>
        /// Zeigt an, ob das Dateisystem NTFS ist
        /// </summary>
        /// <param name="destination">Pfad zu der ISO-Datei</param>
        /// <returns>True, wenn NTFS</returns>
        private bool CheckNTFS(string destination)
        {
            return new DriveInfo(Path.GetPathRoot(destination)).DriveFormat == "NTFS" ? true : false;
        }
        #endregion
    }

    #region Enumeration
    /// <summary>
    /// Gibt den Status der ISO-Image Erstellung aus
    /// </summary>
    public enum Status
    {
        /// <summary>
        /// Erstellung läuft
        /// </summary>
        Running = 1,
        /// <summary>
        /// Ungültiger Handle
        /// </summary>
        InvalidHandle = -1,
        /// <summary>
        /// Die Quelle ist kein Medium (CD/DVD)
        /// </summary>
        NoDevice = -2,
        /// <summary>
        /// Nicht genügend Speicherplatz vorhanden
        /// </summary>
        NotEnoughMemory = -3,
        /// <summary>
        /// Ziel überschreitet FAT32 Größenlimit von 4 GB (4096 MB)
        /// </summary>
        LimitExceeded = -4,
        /// <summary>
        /// Das Gerät ist nicht bereit
        /// </summary>
        NotReady = -5
    }
    #endregion

    #region EventIsoArgs
    public delegate void IsoEventHandler(EventIsoArgs e);

    /// <summary>
    /// Beinhaltet zusätzliche Daten für Event
    /// </summary>
    public class EventIsoArgs : EventArgs
    {
        /// <summary>
        /// Bereits geschriebene Bytes
        /// </summary>
        public long WrittenSize { get; private set; }

        /// <summary>
        /// Fortschritt in Prozenten
        /// </summary>
        public int ProgressPercent { get; private set; }

        /// <summary>
        /// Laufzeit
        /// </summary>
        public TimeSpan ElapsedTime { get; private set; }

        /// <summary>
        /// Nachricht
        /// </summary>
        public string Message { get; private set; }

        public EventIsoArgs(TimeSpan value)
            : base()
        {
            ElapsedTime = value;
        }

        public EventIsoArgs(long value, int percent)
            : base()
        {
            WrittenSize = value;
            ProgressPercent = percent;
        }

        public EventIsoArgs(string value)
            : base()
        {
            Message = value;
        }
    }
    #endregion

    #region Win32
    /// <summary>
    /// Stellt die Funktionalität bereit, mit Windowsmethoden 
    /// </summary>
    internal class Win32
    {
        /// <summary>
        /// Lesezugriff
        /// </summary>
        static uint GENERIC_READ = 0x80000000;

        /// <summary>
        ///  Gibt an, dass nachfolgende öffnen Vorgänge auf das Objekt nur erfolgreich sind, wenn ein Lesezugriff angefordert wird
        /// </summary>
        static uint FILE_SHARE_READ = 0x1;

        /// <summary>
        /// Öffnet die Datei. Wird fehlschlagen, wenn die Datei nicht existiert
        /// </summary>
        static uint OPEN_EXISTING = 0x3;

        /// <summary>
        /// Gibt an, dass die Datei keine anderen Attribute hat, dieses Attribut ist nur gültig wenn es allein verwendet wird
        /// </summary>
        static uint FILE_ATTRIBUTE_NORMAL = 0x00000080;

        /// <summary>
        /// Gibt ein Handle zurück, das genutzt werden kann, um auf eine Datei oder ein Gerät
        /// auf unterschiedlichste Art und Weise zuzugreifen
        /// </summary>
        /// <param name="lpFileName">Der Name der Datei oder des Gerätes, das erstellt oder geöffnet werden soll</param>
        /// <param name="dwDesiredAccess">Der Zugriff auf die angeforderte Datei oder des Gerätes</param>
        /// <param name="dwShareMode">Der angeforderte Austausch-Modus der Datei oder des Geräts</param>
        /// <param name="lpSecurityAttributes">Zeiger der auf ein Sicherheits-Attribut zeigt</param>
        /// <param name="dwCreationDisposition">Eine Aktion, die auf eine Datei oder ein Gerät durchgeführt wird, wenn es vorhanden ist oder nicht vorhanden ist</param>
        /// <param name="dwFlagsAndAttributes">Datei/Gerät-Attribut, am häufigsten wird FILE_ATTRIBUTE_NORMAL genutzt</param>
        /// <param name="hTemplateFile">Ein Handle auf eine Vorlagen-Datei (beim öffnen spielt dieser Parameter keine Rolle)</param>
        /// <returns>Wenn die Methode erfolgreich ausgeführt werden konnte, gibt es einen gültigen Handle auf eine Datei oder ein Gerät zurück</returns>
        [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
        static extern IntPtr CreateFile(string lpFileName, uint dwDesiredAccess, uint dwShareMode, IntPtr lpSecurityAttributes, uint dwCreationDisposition, uint dwFlagsAndAttributes, IntPtr hTemplateFile);

        /// <summary>
        /// Erstellt das Handle vom Medium
        /// </summary>
        /// <param name="device">Medium (CD/DVD)</param>
        /// <returns>Handle des Mediums</returns>
        public static SafeFileHandle CreateFile(string device)
        {
            //Prüfe wie das Medium angegeben wurde und kürz es demenstprechend
            //Z.B. Z:\ -> Z: ansonsten ändere nichts
            string devName = device.EndsWith(@"\") ? device.Substring(0, device.Length - 1) : device;

            //Erstelle das Handle
            IntPtr devHandle = CreateFile(string.Format(@"\\.\{0}", devName), GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, IntPtr.Zero,
                OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, IntPtr.Zero);

            return new SafeFileHandle(devHandle, true);
        }
    }
    #endregion
}